Cukry v medu – glukóza, fruktóza a další (17)

Med chutná sladce, ale jeho sladkost není jednolitá věc. Skrývá se za ní směs několika desítek různých cukrů, jejichž vzájemný poměr rozhoduje o tom, jak med chutná, jak rychle krystalizuje a jakou glykemickou odezvu vyvolá v těle. V tomto článku se podrobně podíváme na sacharidový profil medu – od fruktózy a glukózy přes sacharózu až po neobvyklé oligosacharidy, jako je melecitóza.

Cukry tvoří 95–99 % sušiny medu, a jsou tak zdaleka jeho nejvýznamnější složkou. Obecný přehled chemického složení medu – včetně enzymů, minerálních látek, pylu a bioaktivních sloučenin – jsme podrobně popsali v článku Chemické složení medu a jeho biologická aktivita. Tento text se na rozdíl od něj soustředí výhradně na cukernou frakci: jaké typy sacharidů med obsahuje, v jakém poměru, a proč na tomto poměru tolik záleží – pro chuť, pro skladovatelnost i pro fyziologickou odezvu organismu.

Na úvod je třeba zdůraznit jednu věc: tento článek se věnuje výhradně chemickému složení a glykemické odezvě. Otázkou, zda a jak med ovlivňuje diabetes, inzulinovou rezistenci nebo hubnutí, se budeme podrobně zabývat v samostatných připravovaných článcích. Zde jde čistě o cukernou chemii.

Poměr fruktózy a glukózy: proč je med jiný než řepný cukr

Naprostou většinu sacharidů v medu tvoří dva monosacharidy – fruktóza a glukóza. Vznikají štěpením nektarové sacharózy působením včelího enzymu invertázy (sacharázy) během zpracování nektaru v medném váčku a následně v plástu. Na rozdíl od řepného či třtinového cukru, kde je poměr glukózy a fruktózy vázaný přesně 1:1 (protože sacharóza je disacharid složený z jedné molekuly glukózy a jedné molekuly fruktózy), obsahuje zralý med typicky více fruktózy než glukózy.

Podle přehledových prací shrnujících desítky analýz medů z různých botanických zdrojů se obsah fruktózy pohybuje obvykle kolem 38–41 g na 100 g medu, obsah glukózy kolem 29–34 g na 100 g ^[1,2]. Poměr fruktóza/glukóza (F/G) tak u většiny medů vychází v rozmezí přibližně 1,0–1,5, přičemž konkrétní hodnota silně závisí na botanickém původu. Akátový (routový) med patří mezi medy s nejvyšším poměrem F/G (často nad 1,5), zatímco medy z řepky nebo pampelišky mají poměr nižší, běžně pod 1,0 ^[1,2].

Tento rozdíl není jen kuriozita pro laboratorní tabulky – má dva praktické důsledky, kterým se věnujeme dále v textu: ovlivňuje rychlost krystalizace medu a spolu s dalšími faktory spoluurčuje jeho glykemickou odezvu.

Odkud se bere fruktóza a glukóza navíc

Kromě štěpení sacharózy z nektaru přispívají k celkovému množství monosacharidů i další enzymatické procesy, například působení glukózaoxidázy, která část glukózy přeměňuje na kyselinu glukonovou a peroxid vodíku – proces spojený i s antibakteriální aktivitou medu, o níž píšeme v samostatném článku Antibakteriální účinky medu. Pro účely tohoto textu je podstatné, že tato přeměna dále mírně snižuje podíl volné glukózy oproti fruktóze.

Sacharóza a zralost medu

Sacharóza (řepný/třtinový cukr) je v čerstvém nektaru hlavním cukrem, ale ve zralém medu by jí mělo zůstávat jen málo – běžně pod 5 g na 100 g, u řady druhů medu výrazně méně ^[1,2]. Nízký obsah sacharózy je tak nepřímým ukazatelem toho, že včely měly dostatek času nektar dozrát a enzymaticky přeměnit prostřednictvím invertázy na fruktózu a glukózu, a že plást byl zavíčkován až po dokončení tohoto procesu.

Vysoký obsah sacharózy v hotovém medu může signalizovat několik věcí: předčasnou sklizeň nezralého medu, nedostatek času na plné enzymatické zpracování, nebo u některých botanických druhů (např. akát, vojtěška, citrusy) je mírně vyšší přirozený obsah sacharózy typický a normy pro tyto druhy počítají s vyšším limitem. V krajním případě může neobvykle vysoký obsah sacharózy ukazovat na příměs cukerného sirupu, kterým jsou včely dokrmovány mimo snůšku – to je ovšem otázka autenticity a falšování medu, nikoli tématem tohoto článku.

Z pohledu spotřebitele platí jednoduché pravidlo: nízký obsah sacharózy je jedním ze standardních parametrů kvality zralého medu sledovaných v rámci potravinářských norem, nikoli marketingové tvrzení.

Oligosacharidy a melecitóza: cukry nad rámec jednoduchých monosacharidů

Fruktóza, glukóza a zbytková sacharóza tvoří dohromady naprostou většinu sušiny medu, ale zdaleka ne všechno. Med obsahuje i řadu di- a trisacharidů vznikajících vedlejšími enzymatickými reakcemi – například maltózu, turanózu, isomaltózu, erlózu, kojibiózu či nigerózu. Souhrnně tyto minoritní cukry tvoří obvykle jen několik procent hmotnosti medu, ale u konkrétních druhů medu mohou hrát nezanedbatelnou roli ^[1,2].

Zvláštní pozornost si zaslouží trisacharid melecitóza (složená z jedné molekuly fruktózy a dvou molekul glukózy). Na rozdíl od výše zmíněných cukrů nevzniká primárně přeměnou nektaru, ale je typická pro medovicový med – tedy med, který včely vytvářejí ze sladké šťávy (medovice) vylučované mšicemi a puklicemi na jehličí a listech stromů, nikoli z květního nektaru. U některých medovicových medů (typicky z jehličnanů) může obsah melecitózy dosahovat řádově jednotek až vyšších procent, v extrémních případech i mnohem více, což tento med výrazně odlišuje od převážně květových medů.

Vysoký obsah melecitózy má pro včelaře praktický význam ze dvou důvodů. Zaprvé, melecitóza velmi špatně krystalizuje do stabilní, jemné struktury – medovicový med s vysokým obsahem melecitózy má tendenci tuhnout do tvrdé, „cementové“ konzistence přímo v plástu, což komplikuje vytáčení. Zadruhé, a to je z hlediska včelařské praxe důležitější, je takový med považován za nevhodný pro zimní zásoby včelstva.

Krystalizace medu jako funkce cukerného složení

Krystalizace (nesprávně nazývaná „kandování“) je přirozený proces, kterým med postupně tuhne a mění strukturu z tekuté na jemně až hrubě zrnitou. Není to známka kažení ani nekvalitního medu – naopak, u řady medů je krystalizace zcela normální a očekávaný jev. Rychlost a charakter krystalizace ale přímo souvisí s cukerným složením popsaným výše.

Klíčovou roli hraje glukóza. Glukóza je ve vodě méně rozpustná než fruktóza, a protože je med přesyceným roztokem cukrů s poměrně nízkým obsahem vody (typicky 17–18 %), glukóza, která přesahuje mez rozpustnosti, se postupně vylučuje z roztoku ve formě krystalů monohydrátu glukózy. Fruktóza zůstává v tekuté fázi rozpuštěna mnohem lépe, a proto medy s vyšším poměrem fruktóza/glukóza krystalizují pomaleji a med s nízkým poměrem F/G (více glukózy relativně k fruktóze) krystalizuje rychleji ^[1,2,4].

V odborné i včelařské praxi se proto často uvádí orientační poměr glukózy k vodě jako prediktor rychlosti krystalizace – čím vyšší je tento poměr, tím rychleji med tuhne. Typickým příkladem rychle krystalizujícího medu je řepkový nebo slunečnicový med (nízký poměr F/G, vysoký podíl glukózy), zatímco akátový med zůstává tekutý měsíce až roky díky vysokému podílu fruktózy. Kromě poměru cukrů ovlivňuje krystalizaci i obsah vody, přítomnost drobných částic (pylová zrna, krystalky), teplota skladování a mechanické působení (míchání, přelévání).

Přítomnost vyššího podílu oligosacharidů, včetně melecitózy, má na krystalizaci komplexní vliv – u medovicových medů s velmi vysokým obsahem melecitózy dochází naopak k extrémně rychlé a tvrdé krystalizaci, protože melecitóza sama tvoří krystalizační jádra a zároveň váže vodu jinak než jednoduché cukry ^[1,2].

Glykemický index a glykemická odezva medu ve srovnání s jinými sladidly

Glykemický index (GI) vyjadřuje, jak rychle a jak vysoko po požití daného množství sacharidů stoupá hladina glukózy v krvi ve srovnání s referenční látkou (čistá glukóza, GI = 100). Protože je med směsí fruktózy, glukózy a dalších cukrů v proměnlivém poměru, jeho GI není jedno pevné číslo, ale rozmezí, které se liší podle botanického původu a tím i podle poměru fruktóza/glukóza.

Fruktóza je metabolizována jinou cestou než glukóza (převážně v játrech, bez okamžité potřeby inzulinu pro vstup do buňky) a sama o sobě má nízký glykemický index. Čím vyšší je tedy v konkrétním medu podíl fruktózy vůči glukóze, tím nižší bývá typicky jeho celkový GI – tento vztah mezi fruktózovým obsahem a naměřeným glykemickým i inzulinovým indexem přímo popsala klinická studie na osmi druzích německého medu, kde glykemický i inzulinemický index statisticky významně korelovaly s obsahem fruktózy ^[5].

Srovnávací klinická studie na zdravých dobrovolnících testující šest řeckých druhů medu ukázala rozpětí GI od středních hodnot (např. jedlový a kaštanový med, GI přibližně 59, resp. 66 na glukózové škále) až po vysoké hodnoty u citrusového, vřesového, pryskyřičnatého (smrkového) a tymiánového medu (GI nad 70) ^[6]. To znamená, že med jako kategorie potraviny nemá jednotný GI – na rozdíl od čisté glukózy (GI 100 z definice) nebo řepného cukru sacharózy, jehož GI se v literatuře běžně uvádí kolem 60–65, tedy zhruba uprostřed pásma, ve kterém se pohybují jednotlivé druhy medu.

Je důležité rozlišovat glykemický index (kvalitativní srovnání rychlosti vzestupu glykemie na gram sacharidů) od glykemické zátěže (glycemic load), která navíc zohledňuje množství sacharidů ve skutečně konzumované porci. Protože je med sladší než stejné množství sacharózy díky vyššímu podílu fruktózy, k dosažení srovnatelné sladké chuti se ho často spotřebuje méně – to je ovšem otázka výživového chování, nikoli chemie samotné, a přesahuje rámec tohoto článku.

Praktické shrnutí

• Med obsahuje typicky více fruktózy (cca 38–41 g/100 g) než glukózy (cca 29–34 g/100 g) – na rozdíl od sacharózy, kde je poměr vždy 1:1.
• Poměr fruktóza/glukóza (F/G) se liší podle botanického původu – akátový med má vysoký poměr F/G, řepkový nízký.
• Zralý med by měl obsahovat málo sacharózy (obvykle pod 5 %) – vyšší hodnoty ukazují na nedozrálý med nebo netypický botanický zdroj.
• Medovicový med může obsahovat výrazně zvýšené množství trisacharidu melecitózy, což je spojeno s rizikem pro zimování včel a s tvrdou, obtížně vytáčitelnou krystalizací.
• Rychlost krystalizace medu určuje především poměr glukózy k vodě a k fruktóze – více glukózy relativně k fruktóze znamená rychlejší tuhnutí.
• Glykemický index medu se mezi jednotlivými druhy výrazně liší a koreluje s obsahem fruktózy – nejde o jednu pevnou hodnotu.
• Dopad těchto poznatků na management diabetu nebo tělesnou hmotnost je předmětem samostatných připravovaných článků, nikoli tohoto textu.

Sacharidový profil medu tedy není jen technický detail pro chemiky – vysvětluje, proč se různé druhy medu chovají odlišně na spíži (rychlost krystalizace), proč mají odlišnou glykemickou odezvu a proč včelaři věnují pozornost botanickému původu medu ponechávaného včelstvům na zimu. Poměr fruktózy, glukózy, sacharózy a minoritních oligosacharidů jako melecitóza je tak jedním z nejlépe měřitelných a zároveň nejpraktičtějších parametrů kvality a chování medu.

Časté otázky (FAQ)

Proč má med více fruktózy než glukózy, když sacharóza obsahuje obě v poměru 1:1?
Protože sacharóza je jen výchozí surovinou z nektaru. Enzym invertáza ji štěpí na fruktózu a glukózu, ale nektar i medovice obsahují navíc i vlastní volnou fruktózu a glukózu ve specifických poměrech závislých na rostlinném druhu, a probíhají i další enzymatické přeměny (např. částečná oxidace glukózy), takže výsledný poměr v hotovém medu se od 1:1 odchyluje.

Znamená vyšší obsah fruktózy, že je konkrétní med „lepší“?
Z hlediska chemie to znamená hlavně to, že takový med pomaleji krystalizuje a bývá u něj naměřen nižší glykemický index. Zda je to pro konkrétního člověka výhoda, závisí na kontextu a přesahuje téma tohoto článku – tomu se budeme věnovat v samostatných textech.

Co přesně je melecitóza a mám se jí jako spotřebitel bát?
Melecitóza je přirozený trisacharid vyskytující se hlavně v medovicových medech. Pro běžného spotřebitele není nijak nebezpečná – jde o čistě chemickou vlastnost medu ovlivňující krystalizaci. Význam má především pro včelaře při rozhodování, jaký med nechat včelám na zimu.

Znamená vysoký obsah sacharózy v medu, že je med falšovaný?
Ne nutně. Mírně vyšší obsah sacharózy je u některých druhů medu (např. akátový, citrusový) přirozený. Výrazně zvýšený obsah sacharózy ale může poukazovat na nedozrálý med sklizený příliš brzy nebo na problém s dokrmováním či falšováním – posouzení autenticity je ale komplexnější a vyžaduje laboratorní analýzu, ne jen tento jeden parametr.

Má každý med stejný glykemický index?
Ne. Studie opakovaně ukazují, že GI medu se výrazně liší podle botanického druhu – od hodnot považovaných za nízké až po hodnoty blízké čistému cukru. Obecné tvrzení „med má nízký GI“ proto není přesné bez uvedení konkrétního druhu medu.

Je tento článek návodem, jak používat med při cukrovce?
Ne. Tento text popisuje pouze chemické složení a naměřenou glykemickou odezvu u zdravých dobrovolníků ve vědeckých studiích. Otázkám vhodnosti medu při diabetu nebo jako náhrady cukru se budeme věnovat v samostatných připravovaných článcích. Rozhodnutí o úpravě stravy při cukrovce vždy konzultujte s ošetřujícím lékařem nebo nutričním terapeutem.

Zdroje

1. Bogdanov S, Jurendic T, Sieber R, Gallmann P (2008). Honey for nutrition and health: a review. Journal of the American College of Nutrition, 27(6), 677–689. PMID: 19155427
2. da Silva PM, Gauche C, Gonzaga LV, Costa ACO, Fett R (2016). Honey: Chemical composition, stability and authenticity. Food Chemistry, 196, 309–323. PMID: 26593496
3. Seeburger VC, D’Alvise P, Shaaban B, Schweikert K, Lohaus G, Schroeder A, Hasselmann M (2020). The trisaccharide melezitose impacts honey bees and their intestinal microbiota. PLOS ONE, 15(3), e0230871. PMID: 32275718
4. Escuredo O, Dobre I, Fernández-González M, Seijo MC (2014). Contribution of botanical origin and sugar composition of honeys on the crystallization phenomenon. Food Chemistry, 149, 84–90. PMID: 24295680
5. Deibert P, König D, Kloock B, Groenefeld M, Berg A (2010). Glycaemic and insulinaemic properties of some German honey varieties. European Journal of Clinical Nutrition, 64(7), 762–764. PMID: 19756024
6. Gourdomichali T, Papakonstantinou E (2018). Short-term effects of six Greek honey varieties on glycemic response: a randomized clinical trial in healthy subjects. European Journal of Clinical Nutrition, 72(12), 1709–1716. PMID: 29686412

Tento článek je součástí seriálu Seriál Apiterapie – přehled a obsah všech dílů.

Pokračujte dalším dílem seriálu: Enzymy, organické kyseliny a minerální látky v medu